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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 23

Um compressor, que opera de modo adiabático e reversível, é alimentado com 0,05   k g / s de vapor saturado de R-22 a 200   k P a . O compressor descarrega o fluido a 800   k P a . Desprezando a variação de energia cinética no escoamento, determine a temperatura do fluido refrigerante na seção de descarga do equipamento e a potência mínima necessária para operar o compressor.

Passo 1

E ai galera! Vem comigo pra resolvermos essa questão!

Começamos o problema analisando os estágios do processo.

Estágio Inicial:

p 1 = 200   k P a

Pela Tabela B.4.1, obtemos a entalpia e entropia inicial do processo sob a pressão dada:

h 1 = h v = 239,92   k J / k g

s 1 = s v = 0,9685   k J / k g ⋅ K

Estágio Final:

Sabemos que o processo é adiabático e reversível, assim temos um processo isentrópico, então:

s 2 = s 1 = 0,9685   k J / k g ⋅ K

p 2 = 800   k P a

Com os dados sobre a saída possuídos, novamente pela Tabela B.4.2, conseguimos obter a entalpia e a temperatura de saída:

h 2 ≅ 274,24   k J / k g

T 2 ≅ 40 ° C

Passo 2

Calculando a potência mínima necessária para operar o compressor pela seguinte equação:

P = - m ˙ W

Sendo:

W = ( h 1 - h 2 )

Desse modo:

P = m ˙ ( h 2 - h 1 )

Sendo m ˙ igual a 0,05   k g / s , substituindo os termos da equação:

P = 0,05 ⋅ ( 274,24 - 239,92 )

P = 1,72   k W

Viu, foi fácil né?

Até a próxima questão!

Resposta

T 2 ≅ 40 ° C

P = 1,72   k W

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